输电线路复合绝缘子和金具串的优化设计
南网输电线路导地线金具和绝缘子覆冰掉串原因分析及措施建议
（ 中国 南方 电 网公 司 ， 东省 广 州 市 广 ５０ ２ ） １６３
摘
要： ２０ 年初的电网冰 灾事故 中， 在 ０８ 导地线金具和绝缘子覆冰掉 串是输 电线路事故 中常见的情况。文章对广东、 贵
州、 南和 广 西 自治 区四 个省 区的 线路 中导地 线金 具和 绝 缘子 覆 冰 掉 串情 况进 行 了分 类统 计及 原 因分 析 ， 出 了导 线 绝 云 给
维普资讯
２０ ０ ８年 ６月
电
力 设
备
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ＶＯ ． Ｊ９ Ｎ０． ６
第 ９卷 第 ６期
Ｅｅ ｒ ａ ｕｐ ｌｃｔｃ ｌＥｑ ｉｍｅ￣ ｉ
南 网输 电线 路 导 地 线 金 具 和绝 缘 子 覆 冰 掉 串原 因分 析 及措 施 建 议
生 进 行具 体 分 析 ， 以便 为 以后 的工 程 应 用 提供 依 据 。
１ 导地线金具和绝缘 子覆冰掉 串情况
通 过 对 广 东 省 、 州 省 、 南 省 和 广 西 自治 区 四 贵 云 个 省 区 的线 路 中 导 地 线 金 具 、 缘 子 覆 冰 掉 串进 行 了 绝
整 个 电 网 电 力 设 施 造 成 了 前 所 未 有 的 严 重 破 坏 。 网 电
和 绝 缘 子 掉 串 情 况 是 ： 导 地 线 金 具 、 缘 子 掉 串 情 ① 绝
况 主要 发 生 在 垂 直 档 距 大 于 ６０ ｍ 以上 的 线 路 ， 导 ０ 占 地 线 金 具 、 缘 子 掉 串总 数 的 ７ ６ ， 明垂 直 荷 载 对 绝 ７． ％ 表
强 度 过 载 能力 有 限 。２ ０ ｋ 线 路 导 地 线 金 具 、 缘 子 ２ Ｖ 绝
输电线路绝缘子优化选择的技术探讨
【 中图 分类号】Ｔ Ｂ ８ ４
【 文献标识码】Ａ
【 文章编号】１ ０ ０ ９ — ５ ６ ２ ４（ ２ ０ １ ７ ） ０ ３ — ０ ０ ５ ０ — ０ ３
１引言 随着科学技术 的进步与发展，我 国电力工程 的建设也 取得 了重大进 展，满足 了人们的用 电需求 。但是在输 电线 路运行的过程中还经常会遇到一些 电路故障 问题 。比如雷 击 ，闪络，跳 闸，一旦出现 以上 的情况会带来巨大的负面 影 响，间接造 成经济损失，甚至危 害人 的生命。因此 我们 需要提高线路运行的安全性 、可靠性、稳定性 ，不断寻求 有效安全 的绝缘体材料 ，用于满足 复杂 的工程化需求。基
于这种工程化需求，我们找到了绝缘 体。瓷质绝缘子 、钢 化玻璃绝缘子和复合绝缘子是 目前 电网架 空输 电线路绝缘 的三大主要材质 。根据不同情况 ，各种绝缘子在防污防雷 ， 抗 劣化 的性 能上也是不一样的 。主要受其材质性 能，结 构 形式 、工艺要求的影响 。 ２绝缘子材质 瓷和钢化 玻璃均 为硅酸 盐材料 。瓷是由石英砂粘 土、 长石等原料经过沙模 、 制浆、 练泥 、 成型、 上釉并烧结成的 。
３ ． ２ ． ３ 宗地
行政 区域 是 由行政 区界 线组成 的封 闭区域 的面状 对
象， 空间数据为多边形数据 ， 可 以把行政 区域分 为 ： 县级 行政 区域 、乡 （ 镇 ）级行政 区域和村 或地籍街坊 。行政 区 域为面状对象 ， 其空 间数据为多边形数据。它通过 目标标 识码 与属性表连接 ， 共 同构成行政区域数据 。行政 区域 的 信息或数据包括行政 区代码 、行政区名称、控制面积和计 算面积 。 ４结语 城镇 地籍空问数据 库图形库是服务于城镇地籍、建设 和管理城镇基础设施的重要组成部分 ，是信 息化建设 的基 础性工作 。同时还可 以为城镇 地籍、管理和社会各行业提 供完善 、优质和高效的地理空间数据服 务；为城市 的信息 化建 设，特别是与地理信息系统有关的综合 应用提供 一个 共享 共用 的空间信 息平 台，为政府科学化地地籍、管理、 建 设城镇服务，是城镇信息化建 设的空间基础 设施 。 【 参考文献 】
输电线路金具、绝缘子串三维数字化设计及组装研究
输电线路金具、绝缘子串三维数字化设计及组装研究摘要：研究输电线路金具、绝缘子的三维数字化设计及组装，实现交流各电压等级交直流输电线路金具、绝缘子串组装三维设计及制图，可提高输电线路设计的先进性。
关键词：金具；绝缘子；三维；设计；组装1金具、绝缘子的三维数字化设计研究（1）金具三维数据的来源金具三维数据的来源有以下途径：一是，中华人民共和国电力工业部于1997年修订的《电力金具产品样本》（以下简称“九七部标金具”）；二是，国内主要线路器材厂提供的金具产品样本。
“九七部标金具”是我国输电线路设计、制造环节的主要依据，但由于该金具产品样本是1997年修订的，距今已经超过20年，随着我国电力事业的迅速发展，已经不能满足目前的输电线路工程建设需要，具体表现在以下三个方面：一是，电压等级不能满足目前输电线路工程建设需要，“九七部标金具”最高电压等级为500kV，没有750kV、1000kV、±800kV和±1100kV电压等级电力金具数据；二是，不能满足大截面导线输电线路建设工程需要，“九七部标金具”可适用的最大导线截面为800mm2,而目前在特高压输电线路工程中，1000mm2、1250mm2截面分裂子导线已经在工程建设中应用；三是，一些正在推广使用中的新型金具“九七部标金具”中没有，比如预交式线夹、防滑性防振锤等。
（2）绝缘子三维数据的来源绝缘子的三维数据主要来源于绝缘子生产厂家提供的产品样本。
（3）金具、绝缘子的三维建模三维建模软件金具、绝缘子的三维数据库建立中其中重要作用，因此有必要对三维建模软件进行了解。
在目前，市面上的三维建模软件比较多。
国外软件主要有CATIA、SolidWorks、和I-deas等。
CATIA是法国 Dassault Aviation公司于二十世纪七十年代开发的一种世界主流的CAD/CAE/CAM一体化软件，后经过不断改进和发展，日趋完善。
最典型版本为1994年开发的全新的CATIA V5版本，该版本可应用于UNIX和Windows 两种平台，界面更加友好，功能也日趋强大，并且开创了CAD/CAE/CAM 软件的一种全新风格。
高压输电线路中的绝缘子串型优化设计与性能评估
Telecom Power Technology设计应用技术高压输电线路中的绝缘子串型优化设计与性能评估周建生，陈陈，马鹏墀（国网盐城市大丰区供电公司，江苏盐城高压输电线路中绝缘子串型的优化设计，提高了性能并保障输电可靠性。
为此，分析了绝缘子串型的基本原理、材料特性、失效机理以及影响因素，并通过大数据分析不同参数对绝缘子串型性能的影响，设计并实现了一种基于模型算法的绝缘子串型优化方法，利用实验验证了其有效性。
为评估优化设计后的绝缘子串型性能，研究中采用了实验测试和仿真技术，并制定合理评价标准，分析和评价实验结果。
研究结果表明，该方法具有较高的实用性和创新性，能够有效提高绝缘子串型的热稳定性和耐电晕性。
该方法为优化高压输电线路建设提供了一种新的思路和技术方法，有望推进输电技术进步和提高线路的安全性。
高压输电；绝缘子串型；优化设计；性能评估；大数据分析Optimization Design and Performance Evaluation of Insulator String Type in High-VoltageTransmission LinesZHOU Jiansheng, CHEN Chen, MA Pengzhi(State Grid Yancheng Dafeng District Power Supply Company, Yancheng 2023年12月10日第40卷第23期29 Telecom Power TechnologyDec. 10, 2023, Vol.40 No.23周建生，等：高压输电线路中的 绝缘子串型优化设计与性能评估1.3 绝缘子串型失效机理及其影响因素绝缘子串型是高压输电线路中起支撑和绝缘作用的装置之一，失效机理主要包括电器老化失效、机械失效及化学失效等。
其中，电器老化失效是最常见的失效形式，机械失效则主要由于金具和绝缘子的疲劳破坏或组合不当等原因导致，而化学失效则由材料长时间暴露在潮湿和酸碱等恶劣环境下引起。
输电线路绝缘子及其连接金具的选择计算
输电线路绝缘子及其连接金具计算河北兴源工程建设监理有限公司许荣生一、已知条件见下图该图为JL/G1A-240/30导线35kV输电线路的双联耐复合绝缘子串组装图。
根据GB/T 1170-2008国家标准《圆线同心绞架空导线》，JL/G1A-240/30的额定拉断力为75.19kN,由于线路导线上有接续管、耐张管、补修管，而使得导线的计算拉断力降低，故设计使用的导线保证计算拉断力为其实际额定拉断力95%；根据2009年5月编制的“河北省南部电力系统污秽区分布图”该线路处于Ⅳ级污秽区，其线路标称电压爬电比距为3.2~3.8cm/kV。
试选择该线路的绝缘子及其连接金具，满足设计规范要求的机械强度及电气强度。
二、计算依据1.《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010；2. 《圆线同心绞架空导线》GB/T 1170-2008；3.《110kV~750 kV架空输电线路设计规范》GB 50545-2010。
三、计算1．导线最大使用张力根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010的第5.2.3“导线或地线的最大使用张力不应大于绞线瞬时破坏张力的40%”的要求，JL/G1A-240/30的导线最大使用张力为75.19kN×95%×40%=28.572kN。
2．绝缘子及连接金具的机械强度根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010的第5.36.1”。
“绝缘子和金具的机械强度应按下式验算：kF<FU式中k——机械强度安全系数，表5.3.2绝缘子及金具的机械强度安全系数F——设计荷载（kN）, F——绝缘子及金具的额定破坏荷载（kN）。
U>kF绝缘子的额定破坏荷载为大于FU2.1合成绝缘子的额定破坏机械强度的选择：2.1.1在运行工况下的合成绝缘子的额定破坏机械强度计算式中k=3,——在运行工况下的合成绝缘子的安全系数；F=28.572kN/2=14.286 （kN）——运行情况设计荷载,代入F>kF=3×14.286kN=85=42.858 kN,U选70 kN>42.858 kN，满足规范要求；2.1.2断线工况下合成绝缘子的额定破坏机械强度的选择根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010的第8.1.13“断线工况下，耐张型杆塔的地线张力应取地线最大使用张力的80%,导线张力应取导线最大使用张力的70%”。
输电线路复合绝缘子和金具串的优化设计
环形结构
Fig.4
普通 U 形环
图 4 环形复合绝缘子结构 Structure of loop-shaped composite insulator
2 复合绝缘子及金具串的优化设计
复合绝缘子为整支可挠曲、不可击穿型，不存在 “零值”问题，因此，复合绝缘子两端的金属球头、球窝 可改为圆形单孔、螺栓连接结构，去掉 R 形销子，与金 具实现螺栓联结，端部金具制作工艺简单，将有效降
环形结构
普通 U 形环
防鸟罩
平直结构联结 平直结构联结
（b）双分裂导线耐张组装
图 3 常规复合绝缘子耐张串组装结构 Fig.3 Assembly structure of regular composite
insulator strain string
文献[3]介绍，我国首条紧凑型 500 kV 昌房线 93 号塔和 500 kV 浑霸线 493 号塔的 V 形串均发生过球 头与球窝的脱落。文献[4]介绍，山西电网已发生过 多次复合绝缘子 V 形串断裂事故，建议对其安装形式
方地区大面积的冰灾中出现了输电线路金具串的损
坏。文献[2]介绍，通过最大载荷为 150、100 、50 kN
的复合绝缘子振动试验，结果显示复合绝缘子的疲
劳 破 坏 主 要 发 生 在 球 头 金 具 处 ，因 此 ，球 头 是 复 合
绝 缘 子 疲 劳 的 薄 弱 环 节 [2]，常 规 金 具 串 的 联 结 方 式
KEYWORDS：transmission line；hardware string；composite insulator；bolted connection；inner-arc U-shaped loop ；axial rotation；optimization design
输电线路绝缘子优化选择的技术探讨
Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｌｂ ｒ ｔ ｄ ｈ ｐ ｒ ｏ ｍａ ｃ ａ ｄ ｈＳ ａ ｅ ｅａ ｏ ａ ｅ ｔ ｅ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｎ
ｃａａ ｔｒｓｉｓ ｆ ｒｎ￣ｓｉｎ ｌｅ ’ ｉｓｌｔｒ ｆ ｈｒ ｃｅｉ ｃ ｏ ｔａ ｓ ｓｏ ｉ ｓ ｎｕａ ｏｓ ｏ ｔ ｎ ｐｒｅａｎ ｅ ｐ ｒｄ ｌｓ ａ ｄ ｙ ｔ１ｔ ｓ ｂｉ ｌ ｏｃｌｉ、ｔ ｍ ｅｅ ｇａ ｓ ｎ ｓ ｎ｝ ｌ ， ｒ ｆｙ ｅｃ ｅ
破 坏 护 金 芯 棒 。
ｔａ ｍｉ ｉｎ ｌｅ ； Ｌｇｈｎ噜 ； Ｆａ ｈ ｖｒ ｉｓｌｔｒ ｒ ｎ ｓ ｏ ｉ ｓ ｉ ｔｉ ｓ ｓ ｎ ｌｓｏ ｅ ； ｎｕａ ｏ ｏ ｔ ｍ ｅｅ ｇａ ｓ ｙｎｈ ｔ ｓ ｎｕａ ｏ； ｉｓｌｔ ｒ ｆ ｅ ｐ ｒｄ ｌｓ；ｓ ｔｅ ｉ ｉ ｌｔｒ ｎｕａ ｏ ｃ ｓ ｏ ｏｃ ｌｎ ｆ ｐ ｒｅ ｉ ａ
输 电线路 为对 象 ， 来探 讨 绝缘 子 优 化 配 置
的 问题 。
强型环氧树脂棒。有机合成绝缘子是由硅 橡胶伞裙、芯棒和端部金具 构成一体。口
前 有 机 复 合 绝 缘 子 多数 采 取 整 体 铸 造 完 成 。
关 镶精 譬 囊
合绝电力公 司金华 电业局 ３ ２ １ １ ０６
摘＿ 蒌
ｊ
＿
ｉ
件 用高 标 水 泥 胶 装 戍 一 体 。
现 为 伞 诸 和 护 套 粉 化 、蚀 损 和 漏 电起 痕 肢 炭 化 严 重 ，芯 棒 暴 露 和 机 械 强 度 下 降 。 所 以 ， 合绝 缘 子 需 要 在 两 端 安 装 均压 装 复 置 ， １频 电弧 飘 离 绝 缘 子表 面 。 次 ， 使 其 均 压 装 置还 应 保 护 两 端 金属 附 件 连 接 区 小 因 漏 电 起痕 及 电 蚀 损 导致 密封 性 能 破 坏 。为 了达 到 此 Ｅ的 ， 合 绝 缘 子必 须安 装均 压 １ 复 装 置 ， 其 干 弧 距 离 小 于 相 同 结 构 高 度 的 瓷 、玻璃 绝缘 予 串 ，无 疑 降 低 了 电 气绝 缘
输电线路绝缘子优化选择的技术探讨
输电线路绝缘子优化选择的技术探讨摘要：本文探讨了输电线路绝缘子的优化选择技术，旨在提高输电线路的可靠性和性能。
通过综合考虑绝缘子材料、结构设计、环境因素和电气性能等关键因素，本文提出了一种综合评估方法，以帮助工程师选择最合适的绝缘子。
本文还讨论了未来的研究方向，以进一步优化绝缘子选择技术。
关键词：绝缘子；输电线路；优化选择；电气性能；环境因素一、引言输电线路是电力系统的重要组成部分，其可靠性和性能直接影响电力供应的稳定性。
绝缘子作为输电线路的关键组件之一，起着隔离导线和支撑导线的重要作用。
因此，选择适当的绝缘子对于确保输电线路的正常运行至关重要。
本文旨在探讨输电线路绝缘子的优化选择技术，以提高线路的可靠性和性能。
二、绝缘子材料与电气性能2.1 绝缘子材料的选择在输电线路绝缘子的选择中，材料是一个至关重要的考虑因素。
不同材料具有不同的特性，直接影响着绝缘子的性能和可靠性。
瓷绝缘子是一种传统的绝缘材料，具有出色的电绝缘性能和机械强度。
它们适用于高压输电线路，能够承受恶劣的气象条件和高负荷。
然而，瓷绝缘子比较重，安装和维护成本较高。
复合绝缘子通常由玻璃纤维增强塑料制成，具有轻质、高强度和耐腐蚀性等优点。
它们在低至中等电压线路中广泛使用，对环境变化的适应性强，而且相对轻便。
硅橡胶绝缘子具有出色的耐污性和耐候性，适用于污染严重的地区。
它们的电绝缘性能也很好，适用于高污染区域的输电线路。
2.2 电气性能的影响绝缘子的电气性能对于输电线路的稳定性和性能至关重要。
绝缘子必须具备足够的耐电压能力，以防止电击穿和击穿现象。
不同电压等级的线路需要不同耐电压能力的绝缘子。
电气弧距离是绝缘子上电荷分布的重要参数，它直接影响着绝缘子的放电性能。
较长的电气弧距离有助于减少放电的风险。
在污染环境中，绝缘子的电气性能可能会下降，因此需要选择能够在污染环境中保持稳定性能的绝缘子。
闪络电压是绝缘子在潮湿条件下的击穿电压。
对于受潮环境，绝缘子的闪络电压应该足够高，以确保稳定性。
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图 5 圆形复合绝缘子结构 Fig.5 Structure of circular composite insulator
加强 U 形环 内弧 U 形环
方地区大面积的冰灾中出现了输电线路金具串的损
坏。文献[2]介绍，通过最大载荷为 150、100 、50 kN
的复合绝缘子振动试验，结果显示复合绝缘子的疲
劳 破 坏 主 要 发 生 在 球 头 金 具 处 ，因 此 ，球 头 是 复 合
绝 缘 子 疲 劳 的 薄 弱 环 节 [2]，常 规 金 具 串 的 联 结 方 式
环形结构
Fig.4
普通 U 形环
图 4 环形复合绝缘子结构 Structure of loop-shaped composite insulator
2 复合绝缘子及金具串的优化设计
复合绝缘子为整支可挠曲、不可击穿型，不存在 “零值”问题，因此，复合绝缘子两端的金属球头、球窝 可改为圆形单孔、螺栓连接结构，去掉 R 形销子，与金 具实现螺栓联结，端部金具制作工艺简单，将有效降
不够完善。
U 形螺丝 无法使金具串轴向扭转
Q 球头挂环
UB 挂板 QP 球头挂环
WS 碗头挂板 无法使金具串轴向扭转
（a）单导线悬垂组装
（b）双分裂导线悬垂组装
图 2 常规复合绝缘子悬垂串组装结构
Fig.2 Assembly structure of regular composite insulator
（1. Yantai Power Supply Company，Yantai 264002，Shandong Province，China；2. Electrical Engineering School，Shandong University， Jinan 250061，China；3. Control Science and Engineering School，Jinan University，Jinan 250022，China）
ABSTRACT： Optimization design is conducted for the connection of the composite insulator and the line hardware in suspension string, strain insulator string, L-shaped string, V-shaped string, reverse V-shaped string of the overhead transmission lines. The metallic ball and ball socket on both ends of the composite insulator are changed into round haplopore and bolt connecting structure, which removes the R-shaped fitting pin and realizes bolt connection with hardware. The manufacturing process of terminal hardware becomes simpler. Two or more inner-arc U-shaped hoops are used for one or both terminal hardware in direct connection with the composite insulator, which increases the axial rotation freedom of the composite insulator in suspension string, strain insulator string and V-shaped string, avoids any end torsion of composite insulator, and guarantees its mechanical behaviors. Through this work, the transmission line will operate more safely and reliably and the goal of full-life operation of overhead transmission line will be attained.
·98·
电力建设
第 32 卷
低复合绝缘子成本，如图 1 所示；与复合绝缘子直接 连接的任一端或两端金具选用 2 副及以上内弧 U 形 环，形成有一定轴向自由度的环-环相接功能，使金 具串能够一定角度轴向转动，如图 5—8 所示；2 副内 弧 U 形环的环-环联结特性在柔性复合绝缘子和刚性 金具串之间起到刚柔过渡的桥梁作用。图 6 中：以加 强型内弧 U 形环（如 U-10J 或 U-12J 型等）替代联塔 UB 挂 板 ，与 第 2 副 常 规 内 弧 U 形 环（如 U-10R 或 U-12R 型）配合，可实现金具串小角度地轴向转动。 内弧 U 形环与悬垂线夹之间需要 PD 挂板实现螺栓连 接，但下均压环的屏蔽深度或需重新考虑。以往，悬 垂串的上均压环设计为铝合金防鸟罩；目前技术部门 要求悬垂串的上方安装防鸟刺，二者功能重复；另外， 防鸟罩外径比均压环大，影响悬垂串摇摆角，并且遮 挡雨水，致使复合绝缘子上段得不到雨水的充分冲 刷。因此，建议安装防鸟刺后应以常规防鸟害均压环 替代铝合金防鸟罩。耐张串基本水平布置宜使鸟站 立，V 形串复合绝缘子斜形布置，两端也易让鸟啄食 芯棒[12]，建议工程设计中耐张串和 V 形串复合绝缘子 的两端
合绝缘子在各种不利工况下，将发生小角度扭动，可
能破坏芯棒与端部金具的联结强度。在导线舞动或
摆动时将反复向上施压悬垂串，或纵向施压耐张串，使
R 形锁紧销子变形，甚至导致球头与球窝的脱离而发
生掉串。R 形锁紧销子能够经受多少次导线舞动或摆
动，目前尚无运行经验或试验结果，但 2008 年春季南
第 32 卷 第 4 期
·96· 2011 年 4 月
电力建设 Electric Power Construction
中图分类号：TM 216 文献标志码：B 文章编号：1000-7229（2011）04-0096-04
Vol.32，No.4 Apr，2011
输电线路复合绝缘子和金具串的优化设计
王茂成 1，邹悦 2，王亚飞 2，王晓涵 3，王云波 1，李强 1
文献[7-8]认为耐张瓷瓶金具串组装不完全适合 复合绝缘子，并提出联塔的 2 副 U 形环采用内弧 U 形 环的解决办法。文献[9]认为复合绝缘子两端联接金 具的要求不应与盘式绝缘子相同。但文献[7-9]均未 提及复合绝缘子本身的端部金具的联接方式应改 进。文献[10]进行了 220 kV 线路复合绝缘子耐张串 的动态荷载计算与试验，但未涉及导线舞动时球窝里 的 R 形锁紧销子是否受挤压变形或使球头从球窝里 脱落的问题。
KEYWORDS：transmission line；hardware string；composite insulator；bolted connection；inner-arc U-shaped loop ；axial rotation；optimization design
摘要：进行了架空输电线路悬垂串、耐张串、L 形串、V 形串和 倒 V 形串中复合（合成）绝缘子与线路金具的联结优化设计， 复合绝缘子两端的金属球头、球窝均改为圆形单孔、螺栓连接 结构，去掉了 R 形锁紧销子，与金具实现螺栓联结，端部金具制 作工艺较以往简易；与复合绝缘子直接连接的任一端或两端 金具选用 2 副及以上内弧 U 形环，可增加悬垂串、耐张串和 V 形串中复合绝缘子轴向转动的自由度，从而避免复合绝缘子 端部受扭，确保复合绝缘子的机械性能，使输电线路更加安全 可靠运行，达到架空输电线路全寿命运行的目的。
文献[11]推荐 V 形串复合绝缘子与悬垂联板之 间采用复合绝缘子的下端部金具为槽型联结结构，如 同槽型瓷绝缘子，优点在于消除了球头、球窝联结的 缺陷，但槽型联结结构制作工艺也较为复杂，未实现 金具串中复合绝缘子可轴向转动的自由度。文献 [12]针对 V 形串提出了以下观点：杆塔横担与导线悬 垂线夹分别用普通 U 型挂环与绝缘子两侧的金具端 部环实现环-环相接，避免了球头、球窝间的锁紧销 子（R 形销子）挤压变形现象，如图 4 所示。由于复合 绝缘子端部内环的内径很小，导致这种环-环连接方 式使金具串轴向转动裕度很小，并且端部金具制作工 艺较为复杂。
本文所要解决的技术问题是：避免出现球窝里的 R 形销子被压变形导致掉串现象，改变金具的联结方 式，增加金具串中复合绝缘子轴向转动的自由度，从 而避免复合绝缘子受扭，破坏芯棒与端部金具的联结 强度。
1 目前复合绝缘子及金具串结构的分析与比较
常规复合绝缘子结构如图 1 所示。 以往，瓷绝缘子、玻璃绝缘子与线路金具以及线 路金具之间的联结方式不允许金具发生轴向转动（如 图 2 和图 3 所示），主要是考虑到耐张串跳线风偏的控
环形结构
普通 U 形环
防鸟罩
平直结构联结 平直结构联结
（b）双分裂导线耐张组装
图 3 常规复合绝缘子耐张串组装结构 Fig.3 Assembly structure of regular composite
insulator strain string
文献[3]介绍，我国首条紧凑型 500 kV 昌房线 93 号塔和 500 kV 浑霸线 493 号塔的 V 形串均发生过球 头与球窝的脱落。文献[4]介绍，山西电网已发生过 多次复合绝缘子 V 形串断裂事故，建议对其安装形式
（1.烟台供电公司，山东省烟台市，264002；2. 山东大学电气工程学院 ，济南市，250061； 3. 济南大学控制科学与工程学院，济南市，250022）
Optimization Design of Composite Insulator and Hardware String